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1、1. 解決不同工程用途所需要的材料稱為工程材料,按物理化學(xué)屬性將其分為(金屬材料)、(陶瓷材料)、(高分子聚合物材料)和(復(fù)合材料)。2. 鋼是以鐵為主要元素、含碳量分?jǐn)?shù)小于(2.11%),并含有其他元素的合金;鑄鐵是指含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于(2.11%),并含有較多Si、Mn及雜質(zhì)元素S、P的多元鐵碳合金。3. 陶瓷材料是由陶瓷粉料經(jīng)過(成形)、(高溫?zé)Y(jié))燒成的一類無機(jī)非金屬材料,主要分為(傳統(tǒng)陶瓷材料)和(新型陶瓷材料)。4. 材料是人類社會(huì)所能接受的、可經(jīng)濟(jì)地用 于制造(有用器件)的物質(zhì),是人類賴以生存和進(jìn)展的(物質(zhì)基礎(chǔ))。5. 性質(zhì)是材料(功能特性)和效用的定量度量和描述。任何一種材料都有

2、其(特征的性能)和由之而來的應(yīng)用。6. 使用材料及開發(fā)高性能的新材料,必需了解影響材料性能的各種因素,其中最基本因素就是材料的(內(nèi)部結(jié)構(gòu)),材料的性能由其(內(nèi)部組織結(jié)構(gòu))所打算。7. 區(qū)分晶體與非晶體,主要是從內(nèi)部的原子(分子)的(排列狀況)來確定,而不是其外形。晶體中原子在三維空間作有(規(guī)章的)、(周期性的重復(fù)排列),而非晶體不具有這一特點(diǎn)。 8. 除了在某些特殊條件下,元素難得以(原子態(tài))存在,基本上均以(分子態(tài)或液態(tài))、固態(tài)存在,后二者稱為(分散態(tài))。 9. 正、負(fù)離子經(jīng)(庫(kù)侖靜電引力)相互結(jié)合起來 結(jié)合鍵稱為(離子鍵),所結(jié)合而成的固體稱為(離子固體)。10. 金屬鍵沒有(飽和性和明顯

3、方向性),將原子維持在一起的電子并不固定在肯定的位置上,故金屬鍵結(jié)合的金屬晶體一般以(密積累方式)排列。11. 熱力學(xué)把所選擇的(爭(zhēng)辯對(duì)象)或物體本身稱為系統(tǒng),在系統(tǒng)外(與系統(tǒng)有親密聯(lián)系)的其余部分稱為環(huán)境。12. 爭(zhēng)辯煉鋼爐內(nèi)的鋼水狀況時(shí),則(鋼水)是體系,(爐渣、爐氣、爐體)等都是環(huán)境,它們之間既有熱的交換,又有化學(xué)反應(yīng)引起的物質(zhì)交換,所以鋼水是放開系統(tǒng)。 13. 實(shí)際晶體材料幾乎都是(很多小晶體即晶粒)組成的多晶體,其相鄰的晶粒在交界處形成(晶界)。 14. 材料中具有(同一化學(xué)成分且結(jié)構(gòu)相同)的均勻部分稱為相。相與相之間有(明顯的界面),簡(jiǎn)稱相界15. (固溶體)與化合物是(固態(tài))金屬

4、材料中的兩類基本組成相。16.材料加工:使材料成型為有用的產(chǎn)品或轉(zhuǎn)變其性能17.硬質(zhì)合金:硬質(zhì)合金又稱黏結(jié)碳化物,是由碳化物的硬質(zhì)相和金屬的粘結(jié)相組成的粉末冶金材料,也屬于復(fù)合材料。18.結(jié)構(gòu)敏感性:對(duì)材料的顯微組織結(jié)構(gòu)具有敏感性的材料性能;結(jié)構(gòu)敏感性除了屈服強(qiáng)度,斷裂強(qiáng)度,還有疲憊強(qiáng)度,蠕變強(qiáng)度,還有肯定的塑性和韌性。19.原子排列的短程有序:假如材料中的原子的某種規(guī)章排列只延長(zhǎng)至該原子最鄰近的區(qū)域,則該材料具有短程有序性。20.空間點(diǎn)陣:是材料晶體結(jié)構(gòu)的幾何抽象和概括性描述21.位錯(cuò):晶格中一個(gè)晶體相對(duì)于另一個(gè)晶體發(fā)生滑移,滑移面上的滑移區(qū)和未滑移區(qū)的交界線稱為位錯(cuò)。21.集中:使材料內(nèi)部

5、原子的集中,起源于原子的熱運(yùn)動(dòng)。22.合金:有兩種或兩種以上的金屬與非金屬經(jīng)肯定的方法合成的具有金屬特性的物質(zhì)。23.組織:材料內(nèi)部組成物的宏觀和圍觀的型態(tài)稱為組織。 一、 簡(jiǎn)答1、 材料科學(xué)與材料工程的概念及聯(lián)系?材料科學(xué)是一門學(xué)科,它致力于材料本質(zhì)的發(fā)覺和解析;材料工程是工程的一個(gè)領(lǐng)域,它的目的在于接受經(jīng)濟(jì)而又能為社會(huì)所接受的生產(chǎn)加工、加工工藝,把握材料的結(jié)構(gòu)、性能和外形以達(dá)到使用要求。材料科學(xué)和材料工程之間的主要區(qū)分在于著眼點(diǎn)的不同。材料科學(xué)著重于發(fā)覺材料的本質(zhì),由此對(duì)結(jié)構(gòu)與組成、性質(zhì)、使用性能之間的關(guān)系做出描述與解釋;而材料工程則是應(yīng)用材料科學(xué)的理論和學(xué)問,對(duì)材料進(jìn)行把握并實(shí)現(xiàn)其具體應(yīng)

6、用。2、 陶瓷材料的分類及區(qū)分?一般分為傳統(tǒng)陶瓷材料和新型陶瓷材料傳統(tǒng)陶瓷雖然具有耐高溫、抗腐蝕、等特點(diǎn),但其所使用的自然原料含有較多雜質(zhì),也就無法把握制品的性能,因而很難滿足更高的要求。新型陶瓷材料主要以高純、超細(xì)人工合成的無機(jī)化合物為原料,接受精密把握工藝燒結(jié)而成,有更加優(yōu)異的力學(xué)、化學(xué)性能,而且具有某些特殊的物理性能。3、 材料性能指標(biāo)的條件性? 其一,在不同的外界條件下,同一種材料也會(huì)有不同的性能;其二,材料的性能指標(biāo)具有相對(duì)意義,具有條件性。在不同的試驗(yàn)規(guī)范下,相同的材料也會(huì)有不同的性能指標(biāo)。4、 彈性變形的不完整性? 抱負(fù)的彈性變形是單值,可逆的小變形,加載時(shí)馬上變形,卸載時(shí)馬上恢

7、復(fù)原狀,變形與時(shí)間無關(guān),加載曲線與卸載曲線重合。但實(shí)際使用的材料往往是多晶材料,存在各種晶體缺陷,彈性變形時(shí),并不是完全彈性的,會(huì)消滅包申格效應(yīng)、彈性后效、和彈性滯后等現(xiàn)象。5、 晶體中各種缺陷的概念及對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和性能的影響?點(diǎn)缺陷:在三維空間各個(gè)方向上的尺寸都很小,故稱零維缺陷。線缺陷:在三維空間兩個(gè)方向上的尺寸很小,而在另一方向上尺寸較大,故稱一維缺陷。面缺陷:在三維空間一個(gè)方向上的尺寸很小,另兩個(gè)方向尺寸較大,故稱二維缺陷。體缺陷:在三維空間三個(gè)方向上的尺寸較大,故稱三維缺陷。點(diǎn)缺陷對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和性能的影響:點(diǎn)缺陷四周的點(diǎn)陣畸變提高了金屬材料的強(qiáng)度,其他材料的點(diǎn)缺陷直接影響其導(dǎo)電等性質(zhì);線

8、缺陷對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和性能的影響:大量位錯(cuò)在金屬的某些平面上的滑動(dòng)就引起金屬的塑性變形,而面對(duì)位錯(cuò)的產(chǎn)生、增殖和設(shè)置運(yùn)動(dòng)障礙就強(qiáng)化了金屬;面缺陷對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和性能的影響:無論哪一類型面缺陷處的原子排列都很不規(guī)章,處于較高的能量狀態(tài)。體缺陷對(duì)晶體結(jié)構(gòu)和性能的影響:6.各種典型材料的原子排列與性能特點(diǎn)?金屬材料:具有簡(jiǎn)潔、高對(duì)稱的密排結(jié)構(gòu),具有肯定的強(qiáng)度,較好的塑性和韌性陶瓷材料:由多種元素組成晶體結(jié)構(gòu),格外簡(jiǎn)單,其中非晶體原子可排成簡(jiǎn)潔立方,面心立方,密排六方等結(jié)構(gòu);強(qiáng)度、硬度高,但脆性較低。高聚物材料:它的原子排列較金屬與陶瓷更為簡(jiǎn)單,大量原子形成一個(gè)大分子鏈,很多大分子鏈組成了高聚物;強(qiáng)度很高,但晶

9、態(tài)與非晶態(tài)性能差別大。 7.工程材料的結(jié)晶傾向、過程及影響因素?*(改)每種材料都有結(jié)晶和玻璃化兩種傾向,相互競(jìng)爭(zhēng)過程:形核長(zhǎng)大兩者交替進(jìn)行具體表現(xiàn):T=Tm-Tg Tm為結(jié)晶溫度 Tg為轉(zhuǎn)變成玻璃態(tài)的溫度影響因素:液體的粘度:粘度大,原子流淌困難,難結(jié)晶;晶體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單程度:簡(jiǎn)單,原子調(diào)整困難,難結(jié)晶T越大,原子有充分時(shí)間調(diào)整為長(zhǎng)程有序,易結(jié)晶,T越小,則易玻璃化;8.晶體/非晶體原子排列方式及影響因素?*原子取向和位置都具有長(zhǎng)程有序排列的材料即為晶體材料非晶體材料其結(jié)構(gòu)特征是原子排列的短程有序,而長(zhǎng)程無序。影響因素:首先,原子的鍵合方式;其次,有時(shí)晶體結(jié)構(gòu)還必需滿足組成原子的化合價(jià)要求;最終

10、,某些鍵合無方向性,多傾向于密積累以降低系統(tǒng)能量; 9.固溶體概念、分類和性質(zhì)?溶質(zhì)組元進(jìn)入溶劑組元的晶格中所形成的單相固體稱為固溶體。依據(jù)溶質(zhì)原子在溶劑原子晶格內(nèi)的位置不同,固溶體分為置換固溶體和間隙固溶體性質(zhì):固溶體的強(qiáng)度、硬度高于其溶劑組元,產(chǎn)生了強(qiáng)化效果,同時(shí)塑性、韌性變化不大。因而固溶體具有較好的綜合力學(xué)性能,良好的塑性成型性能;10.金屬中晶粒的取向及應(yīng)用?通常,金屬內(nèi)各晶粒的取向是完全任意的,也有例外,晶粒單方向排列的取向會(huì)造成性能的方向性。鐵100方向上比其他方向上有更高的磁導(dǎo)率。使晶粒的100方向與磁場(chǎng)方向全都,變壓器磁性能得到顯著提高,在電力損耗方面每年可節(jié)省出上百億美元(

11、美國(guó))11.粉末材料燒結(jié)過程及機(jī)理?燒結(jié)是一種高溫處理方法,是材料微粒連接在一起并且漸漸減小它們之間的孔隙體積的過程。機(jī)理:將粉末材料在模型里制成肯定外形之后,粉末在很多部位上彼此接觸,但微粒之間存在著大量的孔隙。為了降低表面能,高溫下原子向邊界(表面)集中,使微粒連接在一起,最終使孔隙縮小。進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間燒結(jié),就可以消退孔隙,并使材料變得致癌(致密化)。在較高溫的燒結(jié),由于原子的集中加快,密實(shí)化的速度也增加。12.舉例說明金屬原子的空位集中機(jī)制/間隙集中機(jī)制及集中條件?空位集中機(jī)制:集中原子跳入空位,同時(shí)有空位移動(dòng)與之協(xié)作。條件:一是由熱激活獲得能夠越過位壘的能量;二是晶體內(nèi)有點(diǎn)陣空位或其他缺陷

12、;間隙集中機(jī)制:在間隙固溶體中,晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)存在著間隙原子,這些溶質(zhì)原子尺寸小而易動(dòng),他們從一個(gè)位置跳到另給一個(gè)位置的集中即為間隙集中。條件:間隙集中時(shí),溶質(zhì)原子必需擠開溶劑原子才能進(jìn)入相鄰的空缺間隙位置,其集中激活能就是溶質(zhì)原子發(fā)生跳動(dòng)時(shí)所需的額外能量。13熱力學(xué)意義上的材料系統(tǒng)與環(huán)境的概念、分類與聯(lián)系?系統(tǒng):熱力學(xué)把所選擇的爭(zhēng)辯對(duì)象或物體本身稱為系統(tǒng);環(huán)境:在系統(tǒng)之外的,而與系統(tǒng)有親密相連的其余部分稱為環(huán)境。分類:依據(jù)系統(tǒng)與環(huán)境之間是否有能量及物質(zhì)交換,可將系統(tǒng)分為三類:既有物質(zhì)交換又有能量交換,這樣的系統(tǒng)稱為放開(開放)系統(tǒng);只有能量交換,而無物質(zhì)交換,稱為關(guān)閉(封閉)系統(tǒng);既無能量交換,

13、有無物質(zhì)交換,稱為隔離系統(tǒng)(孤立系統(tǒng))。14、 低合金高強(qiáng)度鋼的概念、性質(zhì)及強(qiáng)韌化手段?低合金高強(qiáng)度鋼:是指在低碳鋼中加入少量(一般不大于5%)合金元素低合金鋼具有較高強(qiáng)度和韌性,且耐腐蝕、耐低溫,其焊接性、成形性等工藝性能好,生產(chǎn)成本較低。強(qiáng)韌化手段:細(xì)晶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化15、 材料的磨損分類、機(jī)理及防護(hù)措施?+ 依據(jù)磨損的機(jī)理,可將磨損分為6種基本類型 :黏著磨損,磨料磨損、疲憊磨損、腐蝕磨損、微動(dòng)磨損和沖蝕磨損。黏著磨損:當(dāng)兩個(gè)表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)由于從一個(gè)表面上拉掉一些材料而黏附于另一個(gè)表面上。克服或減輕這一類型磨損潤(rùn)滑措施格外有效。磨料磨損:由于氧化物顆粒或外來硬顆粒通常必金屬硬,造成磨料磨

14、損。防護(hù)措施:進(jìn)展多種耐磨與抗磨材料;對(duì)材料表面進(jìn)行耐磨處理 16、 各種材料的原子排列特征?*金屬:具有簡(jiǎn)潔、高對(duì)稱的密排結(jié)構(gòu)陶瓷:具有正負(fù)離子相間排列的強(qiáng)約束,以及肯定的配位要求和方向要求高分子材料:由眾多原子聚合成大分子,大分子又結(jié)合排列;17、 相與組織的區(qū)分于聯(lián)系?各種材料中的相與組織特點(diǎn)?(改)組織與相是有親密聯(lián)系的兩個(gè)概念,材料的顯微組織組織實(shí)際上是指各個(gè)晶粒或各種相所形成的具體形貌或形態(tài)。在不同的工藝條件下,相的晶粒大小、數(shù)量、形態(tài)及其分布會(huì)有所不同,從而材料內(nèi)部會(huì)呈現(xiàn)不同的微觀形貌特征。同樣的相可以形成不同的組織。 固溶體與化合物是固態(tài)金屬材料中的兩類基本組成相 各類陶瓷的結(jié)

15、構(gòu)組成各不相同,但都由晶相。玻璃相,氣相三部分組成。 整個(gè)高聚物的組織通常由晶區(qū)與非晶區(qū)混合構(gòu)成 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)通常是以一個(gè)相為連續(xù)相,構(gòu)成基體材料;另一個(gè)相是不連續(xù)相,以獨(dú)立的形態(tài)分布在整個(gè)連續(xù)相中,構(gòu)成增加相。18、材料斷裂的分類及斷口特征、機(jī)理?*斷裂的分類:依據(jù)材料靜拉伸試驗(yàn)中發(fā)生斷裂時(shí)的塑性大小以及斷口的宏觀特征,可將斷裂分成脆性斷裂和韌性斷裂。韌性斷裂:在斷裂部件上可以觀看到大量的變形,包括頸縮現(xiàn)象。通常,韌性斷裂起因于單純的過載,即材料受到了過高的應(yīng)力。脆性斷裂:從宏觀上看是正斷,是與最大應(yīng)力垂直的斷裂。在低溫、粗大截面、高應(yīng)變率條件下,當(dāng)裂紋起重要作用時(shí),金屬都會(huì)以脆性方式斷裂特殊是對(duì)于沖擊負(fù)荷導(dǎo)致的材料破壞,脆性斷裂是經(jīng)常見到的失效形式。19、高周疲憊斷裂的概念、特點(diǎn)及機(jī)理? (1)雖然零件所承受的應(yīng)力一般要低于材料的屈服強(qiáng)度,但假如工作的時(shí)間足夠長(zhǎng),材料也會(huì)發(fā)生斷裂,這種現(xiàn)象就稱為疲憊斷裂,依據(jù)斷裂壽命的長(zhǎng)短和應(yīng)力的凹凸不同,可分為高周疲憊(也稱應(yīng)力疲憊,oos)(2)與靜負(fù)荷或一次沖擊加載斷裂相比,(高周)疲憊斷裂具有如下特點(diǎn):(1)疲憊斷裂是低應(yīng)力脆性斷裂,其斷裂應(yīng)力往往低于材料的屈服強(qiáng)度。斷裂是突然的,沒有預(yù)先征兆,看不到宏觀塑性變

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